85333

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Автомобильные дороги»

ОТРАСЛЕВАЯ ЭКОЛОГИЯ

Практикум для студентов специальности

1-70 03 01 «Автомобильные дороги»

Рекомендовано учебно-методическим объединением по образованию в области строительства и архитектуры

Минск

БНТУ

2020

1

УДК 625.71.8:502(076.5) ББК 39.311

О-86

С о с т а в и т е л и:

А. А. Куприянчик, С. Н. Соболевская, Е. П. Ходан

Р е ц е н з е н т ы:

главный научный сотрудник Государственного предприятия «БелдорНИИ», профессор, доктор технических наук В. Н. Яромко; кафедра геотехники и транспортных коммуникаций

УО «Брестский государственный технический университет»

О-86 Отраслевая экология : практикум для студентов специальности 1-70 03 01 «Автомобильные дороги» / сост.: А. А. Куприянчик, С. Н. Соболевская, Е. П. Ходан. – Минск : БНТУ, 2020. – 67 с.

ISBN 978-985-583-155-7.

Практикум включает в себя указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Отраслевая экология» для студентов специальности 1-70 03 01 «Автомобильные дороги». Приводятся общие положения по организации и выполнению лабораторных работ, а также требования к содержанию и оформлению отчета. В каждой работе приводятся основные положения из теории изучаемого вопроса и даются методики проведения испытаний.

2

3

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время инженеру постоянно приходится принимать технические решения по производству работ в тесной увязке

собеспечением экологической безопасности дорожно-строительного процесса и автомобильной дороги, в целом. Поэтому знание основных законов экологии и положений отраслевой экологии, организации природоохранного процесса, является объективной и актуальной необходимостью в повседневной работе профессиональных специалистов дорожного хозяйства.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Отраслевая экология» для студентов специальности 1-70 03 01 «Автомобильные дороги». Они содержат сведения, позволяющие оценивать и прогнозировать результаты инженерной деятельности с точки зрения отрицательного воздействия производства на окружающую среду, правильно оценивать экологическую обстановку в районе автомобильной дороги и на производственном предприятии, снижать энерго- и ресурсоемкость производства и технологий; проводить экологическую экспертизу предприятия.

Целью данного курса является получение студентами факультета транспортных коммуникаций знаний в области отраслевой экологии, а именно в правовых вопросах, охране воздушного и водного бассейна, нормировании загрязнений и оценки выбросов, контроле и мониторинге, налогах и платежах за пользование природными ресурсами.

Врезультате изучения дисциплины студент должен знать экологические проблемы дорожно-транспортного комплекса, пути совершенствования технологических процессов строительства, эксплуатации автомобильных дорог и производственных предприятий

сцелью снижения или исключения их влияния на природную среду, принципы рационального природопользования, нормативные документы и правовые аспекты в области охраны природы.

4

Лабораторная работа № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ТРАНСПОРТНЫМ ПОТОКОМ АВТОМОБИЛЕЙ НА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГЕ

В автомобилях принято выделять три основных источника выбросов загрязнителей:

–продукты горения топлива;

–картерные газы;

–топливные испарения.

Из более чем 200 видов веществ-выбросов автомобильных двигателей к наиболее массовым относятся следующие газы: двуокись углерода – углекислый газ (СО2); оксид углерода (СО); углеводороды (СnHm); оксиды азота (NО, NO2) и сернистый газ (SO2).

Примерное количество выбросов на 1 кг топлива приведено в табл. 1.1

Таблица 1.1

Количество выбросов автомобильных двигателей

В настоящее время в мировой практике не нормируются выделения углекислого газа, так как он нетоксичен, но его содержание в атмосфере контролируется. СО2 отвечает за парниковый эффект. По данным статистики количество углекислого газа, выбрасываемое в воздух одним автомобилем за год в 4 раза превышает вес самого автомобиля.

5

Для части веществ, содержащихся в отработавших газах, по условию допустимой токсичности установлены санитарные нормы (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Предельно допустимые концентрации основных компонентов отработавших газов, мг/м3

При оценке общего действия различных видов выбросов обычно пользуются показателем удельной эквивалентной токсичности с приведением различных газов к наиболее массовому – окиси углерода. Приведение осуществляется пропорционально токсичности через нормативное значение ПДК.

В проектной документации следует устанавливать расчетным путем распространение в стороны от дороги наиболее вредных видов загрязнений, поступающих в существенном количестве: окиси углерода, углеводородов, окислов азота, соединений свинца, пыли от загрязнения и износа покрытий, транспортного шума. На основе расчетов, следует определять уровни загрязнения на различных расстояниях от дороги, строить соответствующие графики.

6

Методика расчета выброса оксида углерода, углеводородов, оксида азота и серы, сажи, свинца

1. Легковые автомобили

1.1. Массовый выброс загрязняющих веществ легковыми автомобилями с определенным рабочим объемом двигателя при движении по территории населенных пунктов М1ij, рассчитывается по формуле:

где m1ij – пробеговый выброс i-го загрязняющего вещества легковым

автомобилем с двигателем j-го рабочего объема, г/км (табл. 1.3);

L1j – суммарный пробег легковых автомобилей с двигателями

j-го рабочего объема по территории населенных пунктов; км (суммарный пробег может определяться на основании данных учета (отчетности) или обработки результатов выборочных обследований (опросов);

Kr – коэффициент, учитывающий изменение выбросов загряз-

няющих веществ при движении по территории населенных пунктов (табл. 1.4). Значения Kr зависят от типа населенного пункта, в ко-

тором эксплуатируется автомобиль.

Таблица 1.3

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении по территории населенных пунктов

7

Примечания: 1. Токсичность отработавших газов при работе двигателя на сжиженном нефтяном газе принимается равной токсичности отработавших газов при работе двигателя на бензине, выбросы соединений свинца отсутствуют.

2. Расчет выбросов соединений свинца выполняется только для регионов, где используется этилированный бензин. При отсутствии данных о распределении автомобилей, работающих на бензине АИ-93 и А-76, принимается соотношение: 60 % – АИ-93, 40 % – А-76.

Таблица 1.4

Значения Kr в зависимости от типа населенных пунктов

1.2. Массовый выброс загрязняющих веществ легковыми автомобилями с определенным рабочим объемом двигателя при движе-

нии вне населенных пунктов М2ij – рассчитывается по формуле:

где m2ij – пробеговый выброс i-го загрязняющего вещества легковым

автомобилем с двигателем j-го рабочего объема, г/км (табл. 1.5);

L2 j – суммарный пробег при движении вне населенных пунктов, км.

8

Таблица 1.5

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении вне территории населенных пунктов

Примечание: 1. Токсичность отработавших газов при работе двигателя на сжиженном нефтяном газе принимается равной токсичности отработавших газов при работе двигателя на бензине, выбросы соединений свинца отсутствуют.

2. Расчет выбросов соединений свинца выполняется только для регионов, где используется этилированный бензин. При отсутствии данных о распределении автомобилей, работающих на бензине АИ-93 и A-76, принимается соотношение: 60 % – АИ-93, 40 % – A-76.

1.3. Суммарный массовый выброс i-го загрязняющего вещества легковыми автомобилями определяется по формуле:

где KТi , г – коэффициент, учитывающий влияние технического автомобиля на массовый выброс i-го загрязняющего вещества (Ктсо= =1,75; Ктсн= 1,48; КтNO2 =1,0; КтSO2 =1,15;KТРb = 1,15).

При отсутствии данных о распределении пробега автомобилей в городских и загородных условиях и наличии данных об общем пробеге автомобилей Lj , пробег L1j и L2j определяется по формулам:

– легковые автомобили, принадлежащие индивидуальным владельцам:

9

в городах:

L1j 0,6 Lj L2 j 0,4 Lj ;

в сельской местности:

L1j 0,3 Lj L2 j 0,7 Lj

– легковые автомобили, принадлежащие предприятиям и организациям:

в городах:

L1j , 0,9 Lj ;

L2 j 0,l Lj ;

в сельской местности:

L1j 0,3 Lj ; L2 j 0,7 Lj .

2. Грузовые автомобили

2.1. Массовый выброс загрязняющих веществ грузовыми (специальными) автомобилями с определеной грузоподъемностью и типом двигателя при движении по территории населенных пунктов

M1iks рассчитывается по формуле:

где m1iks – пробеговый выброс i-го загрязняющего вещества грузо-

вым автомобилем k-той грузоподъемности с двигателем s-гo типа,

г/км (табл. 1.6);

L1ks – суммарный пробег по территории населенных пунктов

грузовых автомобилей k-той грузоподъемности с двигателями s-гo типа, км;

10